Autonomous cooperative control technology for frequency and oscillation of grid-forming energy storage

ZHANG Xiangyu; HOU Kangbo; FU Yuan

doi:10.16081/j.epae.202511027

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Autonomous cooperative control technology for frequency and oscillation of grid-forming energy storage

ENERGY STORAGE PLANNING，REGULATION AND OPERATION FOR POWER SYSTEM WITH HIGH PENETRATION OF RENEWABLE ENERGY | 更新时间：2026-02-11

- Autonomous cooperative control technology for frequency and oscillation of grid-forming energy storage
- Electric Power Automation Equipment Vol. 46, Issue 3, Pages: 32-40(2026)
- 作者机构：
  
  1.华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室，河北保定 071003
  2.华北电力大学河北省分布式储能与微网重点实验室，河北保定 071003
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the National Natural Science Foundation of China(52277100);the Natural Science Foundation of Hebei Province(E2023502038)
- DOI：10.16081/j.epae.202511027
  CLC： TM712
- Received：11 January 2025，
  
  Revised：2025-05-09，
  
  Online First：28 November 2025，
  
  Published：10 March 2026
- 稿件说明：
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张祥宇,侯康博,付媛.构网型储能的频率与振荡自主协同控制技术[J].电力自动化设备,2026,46(03):32-40.

ZHANG Xiangyu,HOU Kangbo,FU Yuan.Autonomous cooperative control technology for frequency and oscillation of grid-forming energy storage[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(03):32-40.
张祥宇,侯康博,付媛.构网型储能的频率与振荡自主协同控制技术[J].电力自动化设备,2026,46(03):32-40. DOI： 10.16081/j.epae.202511027.

ZHANG Xiangyu,HOU Kangbo,FU Yuan.Autonomous cooperative control technology for frequency and oscillation of grid-forming energy storage[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(03):32-40. DOI： 10.16081/j.epae.202511027.

摘要

构网型储能的一次调频特性与虚拟阻尼特性的解耦控制是实现频率支撑、振荡抑制多目标综合控制的关键。分析构网型储能一次调频参数与虚拟阻尼参数的耦合机理及参数设计矛盾，建立虚拟同步机的输出特性模型；深入解析虚拟同步机角速度、转子阻尼、定子阻抗等因素对输出功率的影响机理，对虚拟同步机频率与振荡控制参数进行解耦设计，并提出构网型储能的频率与振荡多目标自主协同支撑控制策略；搭建风储高占比仿真系统，验证所提控制策略下构网型储能自主协同参与系统频率支撑与振荡抑制的效果。

Abstract

The decoupled control of primary frequency regulation characteristic and virtual damping characte-ristic for grid-forming energy storage is the key to realizing multi-objective comprehensive control of frequency support and oscillation suppression. The coupling mechanism and parameter design contradiction between the primary frequency regulation parameter and the virtual damping parameter of grid-forming energy sto-rage are analyzed，and the output characteristic model of virtual synchronous generator is established. The influence mechanism of factors such as the angular velocity of virtual synchronous generator，rotor damping and stator impedance on the output power is deeply analyzed，the decoupling design for the frequency and oscillation control parameters of virtual synchronous generator is conducted，and a multi-objective autonomous cooperative support control strategy for frequency and oscillation of grid-forming energy storage is proposed. A simulation system with a high penetration rate of wind power and energy storage is established to verify the effectiveness of autonomous and cooperative participation of grid-forming energy storage in system frequency support and oscillation suppression under the proposed control strategy.

关键词

Keywords

references

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